JP4306048B2 - 球状体揚送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、螺旋溝群が外周に形成された円柱体を回転させて球状体（パチンコ玉、ゴルフボール、野球ボール等）を揚送するための球状体揚送装置（以下、適宜「揚送装置」という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの揚送装置として、本出願人が出願した特願平９−２３３３９７号において提案した揚送装置（以下、「従来装置」という）２０１がある。図１５に示す従来装置２０１は、外周面に螺旋溝群２０３が形成された円柱体２０５と、円柱体２０５の外周面を囲む案内部材２０７と、螺旋溝群２０３に球状体であるパチンコ玉を導入するための導入機構２０９と、を備え、螺旋溝群２０３が受け入れたパチンコ玉の露出部分に先の案内部材２０７が摩擦力を働かせ、この摩擦力と円柱体２０５の回転によりパチンコ玉を揚送するようになっている。導入機構２０９は、案内部材２０７の下方に位置し、各螺旋溝２０３が受け入れたパチンコ玉が通過できる隙間（空間部）を形成しながら、円柱体２０５の下端部を同心的に囲む短尺筒体２１１と、短尺筒体２１１の下端部で周方向に離間する導入孔群２１３と、短尺筒体２１１の内壁面の各導入孔２１３，２１３間に突出する案内片２１５と、を含み、パチンコ玉を各導入孔２１３から導入して各螺旋溝２０３に受け入れさせ、この各螺旋溝２０３が受け入れたパチンコ玉を円柱体２０５の回転により案内片２１５に沿って案内部材２０７の位置まで上昇させるようになっている。短尺筒体２１１は、その下端が駆動構造２１７の一部を構成する回転テーブル２１９に駆動連結されて、円柱体２０５と同方向に、かつ、円柱体２０５よりも低速で回転されるようになっている。従来装置は、短尺筒体２１１の回転によって短尺筒体２１１から見た円柱体２０５の回転速度が相対的に遅くなるので、これによって、パチンコ玉が螺旋溝群２０３に導入され易くなってパチンコ玉の揚送効率がよくなる、という特徴を持っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、短尺筒体２１１を回転させるように構成した結果、パチンコ玉の中に混入した異物やパチンコ玉に付着した汚れ等の予期せぬ原因によって短尺筒体２１１と円柱体２０５との間にパチンコ玉が詰まるおそれがある。パチンコ玉の詰まりは、円柱体２０５や短尺筒体２１１等の破損原因になりかねないので、何らかの対策が必要である。このような対策が必要なことは、パチンコ玉の揚送装置に限られるものではなく、ゴルフボールや野球ボール等の球状体の揚送装置についても事情は同じである。本発明が解決しようとする課題は、上述した不可避的な原因によってパチンコ玉（球状体）の詰まりが生じたときに、円柱体２０５や短尺筒体２１１等が破損することを未然に防止するようにすることによって、前述した従来装置の持つ利点を損なうことなく、さらに、使い勝手のよい揚送装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために本発明は、前述の本出願人提案の従来装置にさらに駆動構造と短尺筒体との駆動連結を解除するクラッチ構造を備えさせた。その詳しい内容については、次項以下において請求項ごとに説明する。なお、何れかの請求項の説明において記載した用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項の説明にも適用されるものとする。
【０００５】
請求項１の発明の構成
請求項１の発明に係る球状体の揚送装置（以下、「請求項１の揚送装置」という）は、外周面に螺旋溝群が形成された円柱体と、円柱体を回転駆動するための円柱体駆動機構と、螺旋溝群に導入された球状体群を案内するための案内部材と、螺旋溝群に球状体群を導入するために前記円柱体の下端部を同心的に囲む短尺筒体と、を備えている。請求項１の揚送装置の特徴は、短尺筒体を回転駆動するための駆動構造と、短尺筒体と前記駆動構造とを連結するためのクラッチ構造と、を備え、クラッチ構造は、短尺筒体に加わった過負荷（設定した負荷以上の負荷）を検知したときに駆動構造との連結を解除するように構成され、前記円柱体駆動機構は、前記駆動構造との連結を解除した後であっても、前記円柱体を継続して回転するように構成されていることにある。「駆動構造」は、短尺筒体を回転駆動できるのであればどのような構造でもよく、短尺筒体を単独で回転駆動するように構成してもよいし、円柱体駆動機構と駆動源を共有するように構成してもよい。短尺筒体の回転方向は、円柱体の回転方向と同方向でも逆方向でもよいが、同方向とするのが一般的である。さらに、円柱体と短尺筒体との間の相対速度を遅くして螺旋溝群が球状体を導入し易くするために、短尺筒体の回転速度を円柱体の回転速度より低速で回転するように構成することが好ましい。「クラッチ構造」は、かみ合いクラッチや摩擦クラッチ等の機械式クラッチが一般的であるが、機械式クラッチ以外の流体クラッチや電磁クラッチなどを用いてもよい。なお、円柱体と円柱体駆動機構とを連結するための円柱体用クラッチ構造を必要に応じて設けてもよい。
【０００６】
請求項１の発明の作用効果
請求項１の揚送装置の作用効果は、次のとおりである。円柱体駆動機構によって円柱体は回転駆動され、駆動構造によって短尺筒体が回転駆動される。短尺筒体は回転しながら円柱体の螺旋溝群に球状体を導入し、導入された球状体は円柱体の回転と案内部材との相互作用によって揚送される。短尺筒体に適正負荷が加わっている間は、駆動構造と短尺筒体とはクラッチ構造によって連結され続け、球状体の詰まりによって短尺筒体に過負荷が加わったときにこの過負荷を検知し両者間の連結を解除する。この解除によって短尺筒体は回転駆動されなくなり、短尺筒体の破損等が未然に防止される。さらに、クラッチ構造が駆動構造との連結を解除した後であっても、円柱体は継続して回転するように円柱体回転機構が構成されていることによって、円柱体外周面の螺旋溝群に導入された球状体は短尺筒体の回転と関係なく揚送される。球状体の詰まり具合によっては、円柱体と短尺筒体とが一体になって回転する場合もある。何れにしろ、円柱体の継続回転によって螺旋溝群内の球状体が揚送（排出）され、短尺筒体より上方の螺旋溝郡内の球状体がなくなる。これによって、詰まった球状体の取り除き等の作業を行なうために螺旋溝郡内の球状体を抜き取る作業が不要になる。
【０００７】
請求項２の発明の構成
請求項２に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項２の揚送装置」という）は、請求項１の揚送装置の構成に限定が加わり、駆動構造は、短尺筒体を摺動（接触してすり動く）可能に載置するための回転テーブルを含み、クラッチ構造は、短尺筒体と回転テーブルとの間を連結するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の作用効果
請求項２の揚送装置は、請求項１の揚送装置の作用効果に加え、クラッチ構造が短尺筒体と駆動構造との間に連結を解除した後は、回転テーブルは短尺筒体の下端面に接触しながら回転する、という作用効果を生じる。短尺筒体を摺動可能に載置できるように回転テーブルを構成したので、両者を物理的に遊離させることによって連結解除するような複雑なクラッチ構造を採用することが不要になる。すなわち、主としてパチンコ遊技場で用いられる揚送装置は、限られたスペース内に設置されることが多いので、比較的大きな占有面積を要する複雑なクラッチ構造を採用することは一般的に難しい。そこで、短尺筒体と回転テーブル（の上面）を接触させたまま連結解除できるようなクラッチ構造であれば、限られたスペース内でも設置できる、という利点がある。
【０００９】
請求項３の発明の構成
請求項３に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項３の揚送装置」という）は、請求項２の揚送装置の構成、特にクラッチ構造の構成に限定が加わったものである。すなわち、請求項３の揚送装置は、請求項２の構成に加え、短尺筒体は、短尺筒体下端部から放射方向に延びる環状（平面視したときに略円形の）鍔部を含み、クラッチ構造は、環状鍔部に設けられた掛合部（切欠、凹み、孔等）と、回転テーブルに設けられた掛合機構部と、を含み、掛合機構部は、掛合部と掛合（機械的なかみ合い等）する突出掛合片と、突出掛合片を進退可能に支持する可動支持部材と、可動支持部材を少なくとも突出方向に付勢するための付勢手段（バネ部材等）と、を含み、掛合部と突出掛合片とは、加わった過負荷によって短尺筒体の回転速度と回転テーブルの回転速度との間に差が生じて掛合部と突出掛合片との相対位置がずれたときに、付勢手段の付勢力に抗しながら突出掛合片を後退方向に押し込むような形状に形成されていることを特徴とする。短尺筒体の回転速度と回転テーブルの回転速度との間の差は、短尺筒体の回転速度が回転テーブルの回転速度より速い場合と遅い場合の両者を含む趣旨である。
【００１０】
請求項３の発明の作用効果
請求項３の揚送装置は、請求項２の揚送装置の作用効果に加え、短尺筒体と回転テーブル（駆動構造）との間の連結の断続が掛合部（環状鍔部）と回転テーブルの突出掛合片（掛合機構部）とによって行われる、という作用効果を生じる。正常負荷時の突出掛合片は、付勢手段によって突出方向に付勢され、これによって掛合部と掛合する。球状体の詰まりによって短尺筒体に過負荷が加わると、これによって短尺筒体の回転にブレーキがかかったり加速されたりして短尺筒体の回転速度と回転テーブルの回転速度との間に差が生じる。このため、掛合部と突出掛合片との相対位置にずれが生じるので、このずれによって突出掛合片は付勢手段の付勢力に抗しながら後退方向に押し込まれる。突出掛合片が押し込まれることによって掛合、すなわち連結が解除される。突出掛合片は、可動支持部材によって突出と後退ができるように支持されている。
【００１１】
請求項４の発明の構成
請求項４に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項４の揚送装置」という）は、請求項３の揚送装置の構成、特にクラッチ構造の構成に限定が加わったものである。すなわち、請求項４の揚送装置は、請求項３の揚送装置の構成に限定が加わり、掛合部は、環状鍔部外周に形成された掛合凹部によって構成され、付勢手段は、前記突出掛合片両側部から側方に延びる可撓性を有する可撓アームによって構成されている。可動支持部材には、突出掛合片を進退方向にスライド可能に支持するための支持溝と、支持溝を横切って形成された両可撓アームを収納するための収納溝と、が形成されている。収納溝は、両可撓アームの両先端部が当接する両終端部を備えるとともに両先端部を支点として両可撓アームが撓みうる形状に形成され、突出掛合片は、両可撓アームの撓みに応じて生じる応力によって少なくとも突出方向に押圧されるように構成されている。
【００１２】
請求項４の発明の作用効果
請求項４の揚送装置は、請求項３の揚送装置の作用効果に加え、次の作用効果を生じる。すなわち、短尺筒体と駆動構造との連結は、短尺筒体の環状鍔部外周に形成された掛合凹部と、この掛合凹部に掛合する突出掛合片とによって行われる。突出掛合片を突出方向、すなわち、掛合させる方向への付勢は、両可撓アームの内部に生じる応力によって行われる。両可撓アームの応力は、収納溝内で生じる両可撓アームの撓み（変形）に応じて発生する。
【００１３】
請求項５の発明の構成
請求項５に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項５の揚送装置」という）は、請求項４の揚送装置の構成に限定が加わり、突出掛合片と両可撓アームとは、一体成形された可撓性合成樹脂材によって構成されていることを特徴とする。「一体成形」は、金型によって成形される場合と部材を削るなどして成形する場合の両者を含む概念である。可撓性合成樹脂材の例として、ジュラコン（商品名）と呼ばれる共重合系ポリアセタールがある。
【００１４】
請求項５の発明の作用効果
請求項５の揚送装置は、請求項４の揚送装置の作用効果に加え、突出掛合片と両可撓アームとを一体成形したので、突出掛合片と付勢部材とを単純な構造によって構成することができるとともに、これらを別々に製造する場合に比べてコストを下げることができ組立の手間も省ける、という作用効果を生じる。
【００１５】
請求項６の発明の構成
請求項６に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項６の揚送装置」という）は、請求項３乃至５の何れかの揚送装置の構成に限定が加わり、付勢手段は、付勢力の大きさを可変設定できるように構成されていることを特徴とする。付勢力の大きさを可変設定する方法は、たとえば、付勢手段自体が付勢力を可変設定できるように構成する方法や、付勢手段を構成する部材の一部又は全部が相異なる付勢力の大きさに応じて複数種類用意しておき、この一部又は全部の部材を取り換えることによって付勢力を可変設定できるように構成する方法がある。
【００１６】
請求項６の発明の作用効果
請求項６の揚送装置は、請求項３乃至５の何れかの揚送装置の作用効果に加え、付勢力の大きさを可変設定することによって、たとえば、揚送しようとする球状体の種類や表面状態（汚れ具合等）、湿度や温度等の使用環境に合わせることができる、という作用効果を生じる。すなわち、短尺筒体に加わる過負荷は、上述した球状体の種類や表面状態等によって異なるので、異なる過負荷に適切に対応することによって、構成部材の破損等を未然に防ぐことができる。
【００１７】
請求項７の発明の構成
請求項７に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項７の揚送装置」という）は、外周面に螺旋溝群が形成された円柱体と、前記円柱体を回転駆動するための円柱体駆動機構と、前記螺旋溝群に導入された球状体群を案内するための案内部材と、前記螺旋溝群に球状体群を導入するために前記円柱体の下端部を同心的に囲む短尺筒体と、を備えている。請求項７の揚送装置は、前記短尺筒体を回転駆動するための駆動構造と、前記短尺筒体と前記駆動構造とを連結するためのクラッチ構造と、を備え、前記クラッチ構造は、前記短尺筒体に加わった過負荷を検知したときに前記駆動構造との連結を解除するように構成され、クラッチ構造が駆動構造との連結を解除する際に、円柱体回転機構に含まれる駆動モータへの電力供給を遮断するように構成されていることを特徴とする。「電力供給を遮断する」ための方法として、たとえば、突出掛合片の後退運動を利用して直接間接に駆動モータの電源を遮断するように構成する方法がある。
【００１８】
請求項７の発明の作用効果
請求項７の揚送装置の作用効果は、次のとおりである。円柱体駆動機構によって円柱体は回転駆動され、駆動構造によって短尺筒体が回転駆動される。短尺筒体は回転しながら円柱体の螺旋溝群に球状体を導入し、導入された球状体は円柱体の回転と案内部材との相互作用によって揚送される。短尺筒体に適正負荷が加わっている間は、駆動構造と短尺筒体とはクラッチ構造によって連結され続け、球状体の詰まりによって短尺筒体に過負荷が加わったときにこの過負荷を検知し両者間の連結を解除する。この解除によって短尺筒体は回転駆動されなくなり、短尺筒体の破損等が未然に防止される。さらに、クラッチ構造が駆動構造との連結を解除する際に駆動モータへの電力供給が遮断されるので、球状体が詰まってこれにより短尺筒体の回転速度が遅くなったときに円柱体の回転も自然停止する。これによって、円柱体の破損等をも未然に防ぐことができる、という作用効果が生じる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、各図を参照しながら、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という）について説明する。図１は本実施形態に係る揚送装置の斜視図であり、図２は揚送装置下端部の部分破断図である。図３は図２のＸ−Ｘ線を含む断面を矢印方向に見た概略図であり、図４はクラッチ構造の分解斜視図である。図５は図３のＹ−Ｙ線を含む断面を矢印方向に見た外略図であり、図６は突出掛合片の平面図である。図７及び８は、クラッチ構造を、図３の紙面裏側から回転テーブルを省略して表した底面図であり、図９はクラッチ構造の作用を示す平面図である。図１０は円柱体駆動機構（駆動構造）の概略図である。なお、以下の説明は、本実施形態に係る揚送装置がパチンコ玉の揚送装置であることを前提に行なう。
【００２０】
揚送研磨装置の基本構造
図１（ａ）に示す揚送研磨装置１は、最下端に位置するベース１８から縦方向に起立する外筒２と、外筒２の下端（ベース１８の上面）に配したパチンコ玉供給用の周囲ボックス２０と、周囲ボックス２０のほぼ中央部に位置する導入手段１６と、駆動源となるモータ（円柱体回転手段、短尺筒体回転手段）３０とを備えている。外筒２は、図１（ｃ）及び２に示すように、断面円形の内部空間部３を備え、この内部空間部３の中で円柱体８を回転させるようになっている。円柱体８は、その外周面に複数の螺旋溝１０，１０...を備えており、後述する駆動伝達手段により回転駆動されるようになっている。さらに、外筒２の内周面と円柱体８との間に円柱体８の周りに配した研磨シート（研磨部材）１２がある。本実施形態の研磨シート１２は、パチンコ玉を研磨するとともに上昇案内するための案内部材の役割を果たしている。研磨シート１２は外筒２に簡単に取り外せるように固定してあり、取り外した使用済み研磨シート１２は、リサイクルしやすいように、洗浄したり他の研磨シート１２と交換できるようにしている。
【００２１】
外筒の構成
図１（ａ），（ｂ）及び２に示す外筒２は、外筒本体５と、この外筒本体５にヒンジ結合した片開きドア６を有し、片開きドア６は、部分的な開閉ができるように上中下三段に分割されている。図１（ａ）に示すように外筒２の上端には、玉送出ユニット１４を簡単に取り外せるようにボルト（図示を省略）で固定され、円柱体８も取り付けや取り外し等が容易にできるようになっている。
【００２２】
外筒下端部の構成
図１及び２に示すように外筒２の下方領域に、パチンコ玉を取り込むための導入手段１６を設け、この導入手段１６の回りを囲むように矩形の周囲ボックス２０を配している。周囲ボックス２０は、図１に示すようにベース１８に固定してある。周囲ボックス２０は、短尺筒体４０を包囲するとともに円柱体８の中心側が外側よりも下位に（中央部）に向かって傾斜するすり鉢状の投入転動面２１を備え、この投入転動面２１の傾斜を利用して玉集め室１９に入り込んだパチンコ玉をその中央部に位置する導入手段１６の周辺に集めるようになっている。
【００２３】
投入転動面の構成
図１及び２に示すように、投入転動面２１は、射出成形された合成樹脂によって構成され、前述したように周囲ボックス２０の中央部に向かって傾斜しており、この傾斜を利用して玉集め室１９に入り込んだ数珠つなぎ状態のパチンコ玉群をその中央部に位置する短尺筒体４０の周辺に集めるようになっている。図２に示すように投入転動面２１は、その中心側から外側に向かって、短尺筒体４０を隣接包囲する（隣り合わせに囲む）下流転動面２２と、段差部を構成する段差傾斜面２３を介して下流転動面２２を包囲する連結傾斜面２４と、連結傾斜面２４を包囲する上流転動面２５と、を備え、各面は、短尺筒体４０の軸線と同心状に形成されている。このような構成を備える投入転動面２１は、上流転動面２５上のパチンコ玉群の自重を連結傾斜面２４と段差傾斜面２３を介して下流転動面２２上のパチンコ玉群に作用させて短尺筒体４０方向に押圧するように構成されている。
【００２４】
円柱体の構成
図１（ｂ）及び２に示す円柱体８は硬質の合成樹脂製であって、先に述べたように、その外周面に複数の螺旋溝１０，１０を備えている。各螺旋溝１０は、円柱体８の外周面を削る（彫る）等により形成する方法が一般的であるが、円柱体８の外周に山筋を設けることにより山筋と山筋との間に螺旋溝１０を形成する方法もある。なお、螺旋「溝」は、パチンコ玉の一部分を露出させ、他の部分を受け入れられるための実質的な通路を形成していればどのような形態であってもよい。たとえば、上述した山筋を一定間隔を介して突き刺したピン等によって構成してもよい。各螺旋溝１０は、円柱体８の外周面を無駄なく利用して揚送効率を高めるために並列に配置している。並列に配置すれば、各螺旋溝１０，１０間を必要以上に疎にしなくて済むからである。
【００２５】
螺旋溝１０の条数は、少なくとも１条あればよいが、パチンコ玉の直径とともに円柱体８の直径や螺旋溝１０の傾斜角等を考慮して最も揚送効率が高くなるように設定する。本実施形態の螺旋溝１０は１０条としているが、６条乃至１４条とするのが一般的といえる。この数字は、パチンコ遊技場における設置スペース等を考慮した上で、まず円柱体８の直径を設定し、この直径から導かれる円周の長さと、パチンコ玉の直径との関係から算出した数字である。螺旋溝１０の条数を増やして揚送能力を高めようとするのであれば、円柱体８の直径を太くすればよいし、一方、設置スペースを小さくするのであれば、螺旋溝１０の条数を減らして円柱体８の直径を細くすればよい。円柱体８の直径を細くすることにより揚送研磨効率が下がるが、この場合は、別のスペースを使って他の円柱体８を設置するなどして補うようにするとよい。なお、円柱体８は、一本の部材により形成してもよいが、組立や保守等の取り扱い等を考慮して１本の円柱体８を複数本の短尺円柱体に分割してもよい。
【００２６】
研磨シートの構成
図１（ｃ）を参照しながら、研磨シート１２について説明する。本実施形態の研磨シート１２は、研磨効果を高めるために細い合成樹脂繊維を編み込んで形成したシート状の部材であり、厚み方向に弾力があり、この弾力を利用して研磨シート１２からの摩擦力（押圧力）をパチンコ玉に働かせるようになっている。研磨シート１２は、研磨シート１２より硬い合成樹脂製の挿入板１３の一方の面に貼り付け、あるいは熱溶着などの手段によって一体に形成されている。また、挿入板１３の両面に研磨シート１２を貼り付けておき、使用により一方が汚れたら裏返して他方を使用するようにしてもよい。挿入板１３を使用したのは、外筒２の内周面と円柱体８の外周面との間の僅かな隙間に挿入する際に、弾力性のある研磨シート１２だけでは挿入しづらいので、その案内役を果たさせて作業性を高めるためである。
【００２７】
導入手段（短尺筒体）の基本構成
図２を参照しながら、導入手段１６について説明する。図２に示すように本実施形態の導入手段１６は、短尺筒体４０を主要部材として構成され、この短尺筒体４０は、想像線で示す外筒２の下端領域において螺旋溝１０に導入されたパチンコ玉が通過できる隙間を形成しながら円柱体８の下端部を同心的に囲むように構成されている。金属などに比べて加工が容易である等の理由から、本実施形態の短尺筒体４０は合成樹脂材を素材とし、次に述べる部材群が一体に成形されてなるものである。すなわち、短尺筒体４０は、その下端部の周方向に等間隔に並ぶ複数の導入孔４４，４４...と、隣接する内壁面の各導入孔４４間の板部４０ｐから突出する案内片４５，４５...（図示を省略する）と、その下端部から放射状（外方向）に延びる環状鍔部４６と、を備えている。各導入孔４４は周囲ボックス２０内のパチンコ玉を各螺旋溝１０内に導入するための孔であり、各案内片４５は各螺旋溝１０が受け入れたパチンコ玉を円柱体８の回転によって上昇案内するための部材である。環状鍔部４６は、後述する回転テーブル５６の上に摺動可能に載置されるようになっている。短尺筒体４０は、図１に示すモータ３０を駆動源とし、図２及び１０に示すベルト３２を介して回転軸３３によって回転されるように構成されている。このように構成された短尺筒体４０は、円柱体８の回転方向と同方向に、かつ、円柱体８の回転速度より低速で回転するようになっている。以下、各部材について詳しく説明する。
【００２８】
導入孔
図２に示すように各導入孔４４は、複数条の螺旋溝群１０，１０を臨めるだけの高さ寸法と、パチンコ玉が通過できる幅寸法とを有する矩形状に形成されている。導入孔４４は、少なくとも１個あればよいのであるが、本実施形態における導入孔４４は、円柱体８の螺旋溝１０を前述のように１０条より多い１７個としている。導入孔４４の数は多ければ多いほど導入孔４４と螺旋溝１０との出会う確率が上がりパチンコ玉の導入効率をよくすることができると考えられるが、導入孔４４の数を増やせばその分だけ短尺筒体４０も大きくしなければならなくなる。パチンコ遊技場内の設置面積による制約等を考慮しながら行った発明者らの実験によれば１７個が最適と思われるので、本実施形態では１７個とした。導入孔４４の個数を１７個に限る必要がないことはもちろんであるが、螺旋溝１０の条数を導入孔４４の数より多くすると導入孔４４からのパチンコ玉導入を受けられない螺旋溝１０が発生して非効率なので、このようなことのないように導入孔４４の数を円柱体８の螺旋溝１０の条数より多くしておくことが好ましい。
【００２９】
環状鍔部の構成
図２乃至５に基づいて、環状鍔部４６について説明する。環状鍔部４６は、前述したように短尺筒体４０の下端部から放射状に延びており、図３に示すように上から見たときに環のような形（環状）に形成されている。短尺筒体４０の下端面、すなわち、環状鍔部４６の下端面は、回転テーブル５６の上面に載置（載せ置く）ようになっており、載置した後に回転テーブル５６上面と接触したまますり動けるよう（摺動可能）に滑らかな表面加工がなされている。回転テーブル５６上には互いに等間隔に配された４個のクランプ４８，４８．．がそれぞれネジ固定されている。図５から明らかなようにクランプ４８は、回転テーブル５６上に載置された環状鍔部４６（短尺筒体４０）が、回転テーブル５６の上面において浮き上がったり横ずれしたりしないようにするために設けられたものである。環状鍔部４６の外周４７には、環状鍔部４６の中心を対称の中心とする点対称位置にある２個の掛合凹部（掛合部）６１，６１が形成されている。掛合凹部６１は、図５に示すように上から見てほぼ半円状に形成されており、後述するクラッチ構造６０の構成要素の一部をなしている。掛合凹部６１の形状を上述のようにほぼ半円状に形成した理由は、後述する突出掛合片６３の説明のときに述べる。
【００３０】
クラッチ構造の構成
図３乃至８に基づいて、クラッチ構造６０について説明する。クラッチ構造６０は、図３及び４に示すように、環状鍔部４６の外周４７に形成された掛合凹部（掛合部）６１と、掛合機構部６２によって概ね構成されている。図５に示すように掛合機構部６２は、可動支持部材６４と、突出掛合片６３と、付勢手段として機能する可撓アーム６８，６８と、を備え、合成樹脂材によって構成された可動支持部材６４には、支持溝６５と、この支持溝６５をほぼ直角に横切る収納溝６６が切削形成されている。支持溝６５は突出掛合片６３を矢印Ａ（図７及び８参照）で示す進退方向にスライド可能に支持するための溝であり、一定の幅をもって進退方向に延びている。収納溝６６は両可撓アーム６８，６８を収納するための溝である。各可動支持部材６４は、図３及び４に示すように、ネジ７３，７３によって、回転テーブル５６に固定されている。
【００３１】
収納溝の構成
図７及び８に示すように収納溝６６は、支持溝６５と交差する部分で一番幅広に形成され、支持溝６５から離れるにしたがって先細り形状に形成されている。先細りした収納溝６６の両側先端には、若干丸みを持たせた終端部６７，６７が形成され、収納溝６６全体としてほぼ菱形になるように形成されている。収納溝６６が菱形に形成したのは、収納した可撓アーム６８，６８をその中で撓ませ（弾性変形させ）、この撓みを元に戻すために可撓アーム６８，６８内に生じる応力を利用して後述する突出掛合片６３を進退方向に押圧するようにするためである。詳しいことは、次項以下において説明する。
【００３２】
突出掛合片の構成
図６を参照しながら、突出掛合片６３ついて説明する。本実施形態における突出掛合片６３は、ポリアセタール等の可撓性合成樹脂を付勢手段として機能する可撓アーム６８，６８とともに一体成形したものである。突出掛合片６３と可撓アーム６８，６８とを別々に成形して組み立てるようにしてもよいが、そのようにすると構造が複雑になるとともに組立の手間が必要になるので一体成形する場合に比べて製造コストが高くなってしまう。製造コストをできるだけ低く抑えるために、両者を一体に成形することが好ましい。突出掛合片６３は前方掛合片７５と後方掛合片７６によって構成され、両者間に切欠部７７，７７．．が形成されている。切欠部群７７を形成したのは、可撓アーム６８，６８の実質的長さを長くすることによって、これらをできるだけ撓みやすくするためである。すなわち、図６に示すように、切欠部群７７が形成しなかった場合の各可撓アーム６８は長さＬｓしか持たせられないことになるが、切欠部群７７を形成することによって各可撓アーム６に長さＬａを持たせることができる、というわけである。前方掛合片７５先端の前方先端面７８は、図６に示すように、上から見て円弧状に突出形成されている。前方先端面７８を円弧状に形成したのは、前方掛合片７５と掛合する環状鍔部４６の掛合凹部６１を、図３に示すようにほぼ半円状に形成したことと対応させ、両者の掛合と解除を円滑に行なわせるためである。この掛合と解除の作用は、本実施形態の作用効果の欄で詳しく説明する。
【００３３】
可撓アームの構成
図６及び９に基づいて、可撓アーム６８について説明する。可撓アーム６８，６８の形成方法は、上記した突出掛合片６３の説明とともに説明した通りである。各可撓アーム６８は、両先端部６９，６９に向かって先細り形状に形成され、両可撓アーム６８，６８を合わせると細長い菱形が形成される。両先端部６９，６９間の長さＬｆは、図９に示す収納溝６６の両終端部６７，６７間の長さＬｇよりも短く設定され、この長さの違いによって収納溝６６に収納されたときの突出掛合片６３の両可撓アーム６８，６８の両先端部６９，６９が収納溝６６の両終端部６７，６７と当接して両先端部６９，６９を支点として撓ませるように形成されている。また、各可撓アーム６８の厚みＴを相異ならせた複数種類の突出掛合片６３，６３...を用意しておき、クラッチ構造６０を解除させるときの負荷（本明細書において「過負荷」という）を異なる突出掛合片６３を互いに交換することによって調整できるようにしておくと、設置現場の設置状況やパチンコ玉以外の球状体を揚送するときの負荷調整が簡単になるので便利である。
【００３４】
駆動手段の構成
図２、３、１０を参照しながら、駆動手段５１について説明する。本実施形態の駆動手段５１は、円柱体８を回転させる円柱体回転手段と、短尺筒体４０を回転させる筒体回転手段との機能を兼ね備えている。まず、図１０に破線で示すように、モータ３０の出力軸３１に第１の駆動ギア５２を取り付ける。次いで、回転軸３３を、第２の駆動ギア５３の裏側に位置する第１の従動ギア５４（破線で示す）に取り付ける。次いで、この第１の従動ギア５４と第１の駆動ギア５２とを歯付きベルトあるいはチェーン３２で連結する。第１の従動ギア５４の軸方向上段（図１０の紙面手前側）に、第２の駆動ギア５３を取り付ける。短尺筒体４０の下端に固定した回転テーブル５６の内周面に第２の従動ギア５５を形成し、この回転テーブル５６が内歯車として作用するように構成する。第２の従動ギア（内歯車）５５と第２の駆動ギア５３とを、第１のアイドルギア５７及び第２のアイドルギア５８を介して連結する。なお、上述した各ギアは、短尺筒体４０が円柱体８の回転方向と同方向に、かつ、円柱体８の回転速度より低速で回転するように設定されている。このように設定したのは、円柱体８に対する短尺筒体４０の相対速度を遅くすることによって、円柱体８の各螺旋溝１０がパチンコ玉を受け入れやすくするためである。回転テーブル５６は、上述したクラッチ構造６０を介して短尺筒体４０を回転させる。
【００３５】
本実施形態の作用効果
図７乃至９を参照しながら、本実施形態の作用効果について説明する。なお、図９に示す収納溝６６の形状及び可撓アーム６８，６８の撓む様子は、これらの部材の作用効果の理解を助けるために誇張して描いてある。図９において回転テーブル５６が矢印Ａｔ方向に回転すると、クラッチ構造６０がこの駆動力を環状鍔部４６に伝達してこの環状鍔部４６を矢印Ａｔと同方向の矢印Ａｆ方向に回転させる。このときクラッチ構造６０を構成する前方掛合片７５は、環状鍔部４６に形成された掛合凹部６１に掛合しており、前方掛合片７５は撓みに応じて生じた両可撓アーム６８，６８の応力によって突出方向（掛合方向）に押圧されている。
【００３６】
ここで、短尺筒体４０内でパチンコ玉が詰まった場合を想定して説明を続ける。短尺筒体４０と投入転動面２１との間にパチンコ玉が詰まって短尺筒体４０に負荷が加わると、短尺筒体４０すなわち環状鍔部４６にはブレーキがかかって回転しづらくなる。この負荷が設定以上の負荷すなわち過負荷となると環状鍔部４６の回転速度は回転テーブル５６の回転速度より遅くなる。回転が遅くなると、仮想線で示すように環状鍔部４６の掛合凹部６１に対する相対位置にずれが生じる。このずれによって、前方先端面７８が掛合凹部６１の掛合端面６１ｅに衝突し、その反作用によって前方先端面７８は掛合端面６１ｅから押圧力を受ける。前述したように掛合凹部６１（掛合端面６１ｅ）の形状と前方掛合片７５（前方先端面７８）は、この押圧力を受けたときに可撓アーム（付勢手段）６８，６８の付勢力（矢印Ａｐ）に抗しながら突出掛合片６３（前方掛合片７５）を後退方向（解除方向）に押し込むような形状になっているので、この押し込む力Ａｒが付勢力Ａｐより大きくなったときに、可撓アーム６８，６８を突出方向とは逆方向に撓ませて仮想線で示す位置に移動させつつ前方掛合片７５を矢印Ａｂ方向に後退させる。この後退によって、後方掛合片７６が支持溝６５外へ突出する。
【００３７】
なお、パチンコ玉の詰まりは上述した短尺筒体４０と投入転動面２１間だけでなく、短尺筒体４０と円柱体８との間で起こる場合も考えられる。円柱体８の回転速度は短尺筒体４０の回転速度よりも速いので、両者間でパチンコ玉が詰まると短尺筒体４０の回転速度に加速が加わって回転テーブル５６の回転速度より速くなる。このように短尺筒体４０と回転テーブル５６との間に速度差が生じると、環状鍔部４６の掛合凹部６１に対する相対位置のずれが生じる。このずれによって、前方先端面７８が掛合凹部６１の掛合端面６１ｅに衝突し、その反作用によって前方先端面７８は掛合端面６１ｅから押圧力を受ける。その後の作用は、短尺筒体４０と投入転動面２１間にパチンコ玉が詰まった場合と同じである。
【００３８】
前方掛合片７５を含む突出掛合片６３の突出と移動は、可撓アーム６８，６８と、この突出掛合片６３を進退（スライド）可能に支持する可動支持部材６４支持溝６５との働きによって実現する。後退した前方掛合片７５を再び突出させて掛合凹部６１と掛合させるには、後方掛合片７６を指等で押圧して可撓アーム６８，６８を逆方向に撓ませればよい。なお、図９に仮想線で示すＳＷのアクチュエータＳＷａは、図の下方向に突出する後方掛合片７６によって駆動されたときに図１と１０に示すモータ３０の電力供給を遮断し、円柱体８の回転を停止させるためのものである。本実施形態では、アクチュエータＳＷａが駆動されたとき、すなわち、短尺筒体４０と投入傾斜面２１又は短尺筒体４０と円柱体８との間におけるパチンコ玉の詰まりが検出されたときに、即座に電力供給を遮断するように構成したが、遅延回路等を組み込むことによって検出後一定期間後に遮断するように構成してもよい。後者のように構成すると、短尺筒体４０内においてパチンコ玉が詰まったときに、短尺筒体４０内を点検する際に螺旋溝群１０内が既に空になっているのでパチンコ玉を取り除く手間が省けるからである。
【００３９】
クラッチ構造の変形例
図１１及び１２を参照しながら、クラッチ構造の変形例（以下、「変形クラッチ構造」という）について説明する。図１１は変形クラッチ構造の分解斜視図であり、図１２は変形クラッチ構造の動作を示す平面図である。なお、図１２では、筒体固定リング１０２を省略してある。変形クラッチ構造１００について説明する。変形クラッチ構造１００と、先に説明したクラッチ構造６０との違いは掛合機構部６２の可動支持部材６４にある。可動支持部材６４以外の部材、すなわち、可撓アーム６８，６８を備える突出掛合片６３や、短尺筒体４０の環状鍔部４６に形成された掛合凹部６１については、変形クラッチ構造１００とクラッチ構造６０との間に違いはない。したがって、変形クラッチ構造１００を説明するに当たり、共通する部材については共通する部材名と部材番号を用い、異なる部材・構造についてのみ異なる部材名と部材番号を用いている。さらに、両構造に共通する部材については重複を避けるためにその説明を省略し、異なる部分についてだけ説明する。
【００４０】
掛合機構部の構成
掛合機構部１６２は、アルミニウム製の可動支持プレート１６４と、突出掛合片６３と、付勢手段として機能する可撓アーム６８，６８と、によって構成されている。可動支持プレート１６４全体は、図１１に示すようにリング状に形成され、回転テーブル５６の周縁に載置されるようになっている。可動支持プレート１６４には、支持溝１６５と、この支持溝１６５をほぼ直角に横切る収納溝１６６が切削形成されている。支持溝１６５はクラッチ構造６０の支持溝６５と、収納溝１６６は同じく収納溝６６と、それぞれ同様な構造を備え作用を奏するように構成されている。
【００４１】
可動支持プレート１６４は、先に説明したようにリング状に形成されており、その外径は回転テーブル５６の外径とほぼ同径に形成され、その内径は短尺筒体４０の環状鍔部４６の外径より僅かに大きく形成されている。また、可動支持プレート１６４の厚みは、環状鍔部４６の厚みより僅かに厚く形成されている。これらにより、可動支持プレート１６４を載置すると、回転テーブル５６の中央部に中央凹部１０４が形成される。中央凹部１０４は、回転テーブル５６とともに、又は、回転テーブル５６に対して摺動しながら、回転可能に環状鍔部４６を受け入れるためのものである。
【００４２】
筒体固定リング１０２は、薄いアルミニウム製のリングであり、その外径は回転テーブル５６の外径とほぼ同径であり、かつ、その内径は可動支持プレート１６４の内径より小さく短尺筒体４０の外径より僅かに小さく形成されている。このように形成したのは、環状鍔部４６を中央凹部１０４内に載置したときに筒体固定リング１０２の内周部を環状鍔部４６の上方領域に突き出させ、これによって、環状鍔部４６が中央凹部１０４から飛び出さないようにするのと、支持溝１６５と収納溝１６６内とを閉鎖して中にある突出掛合片６３が外れないようにするためである。筒体固定リング１０２は、ネジ１７３によって可動支持プレート１６４とともに回転テーブル５６に固定する。このように筒体固定リング１０２は、短尺筒体４０を回転自在に固定する働きと、突出掛合片６３を封入する働きを兼ね備えている。掛合機構部１６２の作用効果は、クラッチ機構部６０の掛合機構部６２の作用効果と基本的に同じである。図１２（１）は変形クラッチ機構部１００の作用状態を、図１２（２）は同じく解除状態を示している。
【００４３】
本実施形態の変形例
図１３及び１４を参照しながら、本実施形態の変形例（以下、「本変形例」という）について説明する。先に説明した本実施形態と本変形例との違いは、クラッチ構造の部分だけであるので、その部分についてだけ説明する。図１３はクラッチ構造を含む短尺筒体４０の部分破断図であり、図１４は図１３のクラッチ構造の拡大図である。
【００４４】
本変形例におけるクラッチ構造８０は、環状鍔部９７の厚み方向に貫通された貫通孔（掛合部）９８と、この貫通孔９８に環状鍔部９７の下方領域に配された掛合機構部８２とから概ね構成されている。掛合機構部８２は、回転テーブル９９に埋め込まれた支持部材８６と、支持部材８６に上下方向にスライド可能に支持された突出掛合片８４と、突出掛合片８４を突出方向（図の上方向）に押圧するためのコイルバネ（付勢部材）９０と、コイルバネ９０を下方から支持するためのバネ支持体８８と、から概ね構成されている。
【００４５】
突出掛合片の構成
本変形例の突出掛合片８４は、図１４に示すように、その上端部に球面状の球面先端部８４ｔと中空部８４ｅとを備える砲弾形状に形成され、その下端部に放射状に延びるスライド鍔部８４ｂが設けられている。中空部８４ｅ内には、バネ支持体８８によって下方から支持されるコイルバネ９０が差し込まれ、このコイルバネ９０は、突出掛合片８４を掛合方向（図の上方向）に押圧するように構成されている。バネ支持体８８の内壁は、スライド鍔部８４ｂの外周にスライド可能に当接して、突出掛合片８４が上下動（突出と後退）するときの案内面としての役割を果たしている。
【００４６】
図１４に示すのは、球面先端部８４ｔが貫通孔９８と掛合して回転テーブル９９の回転を環状鍔部９７に伝達している状態である。ここで、短尺筒体９６と投入傾斜面（図示省略）との間にパチンコ玉が詰まって環状鍔部９７に過負荷が加わると、これによって環状鍔部９７の回転テーブル９９に対する相対位置にずれが生じる。このずれによって、球面先端部８４ｔは後退させられ、この後退によって突出掛合片８４と貫通孔９８との掛合関係が解除される。すなわち、環状鍔部９７の回転が遅れると、貫通孔９８の内壁９８ｉが突出掛合片８４の球面先端部８４ｔをコイルバネ９０の押圧力に抗しながら押し下げ、これによって掛合が解除される、というわけである。解除された後の球面先端部８４ｔは、環状鍔部９７の底面によって押し下げられたまま待機する。ここで、短尺筒体４０が回転し続け球面先端部８４ｔが貫通孔９８に出会うと、球面先端部８４ｔはコイルバネ９０によって押し上げられて再び掛合する。この掛合後に引き続き環状鍔部９７に過負荷が加わっているときは、上述した掛合解除が再度行われる。この掛合と解除は、パチンコ玉の詰まりが解消されるまで繰り返される。掛合が解除されると同時に、回転テーブル９９等の電力を遮断して、解除後は回転しないように構成してもよい。なお、パチンコ玉の詰まりは、短尺筒体４０と円柱体８との間で生じることもあり得る。この場合の短尺筒体４０は、円柱体８の回転によって加速されて回転テーブル９９の回転より速くなり、これによって両者間の相対位置にずれが生じる。このずれによって、球面先端部８４ｔは後退させられ、この後退によって突出掛合片８４と貫通孔９８との掛合関係が解除される。
【００４７】
なお、本実施形態及び本変形例においては、パチンコ玉の揚送装置について説明したが、パチンコ玉以外の球状体、たとえば、ゴルフボールや野球ボールの揚送装置も、このパチンコ玉の揚送装置と同様な構成によって同様な作用効果を生じさせることができる。ただ、パチンコ玉とゴルフボールや野球ボール等とは、各々の直径や重さ、さらに、表面の状態（滑らか、小さな凹凸がある、縫い目がある等）等が球状体の種類によって違うので、これらの違いに合わせて部材の寸法や強度等を設定する必要がある。
【００４８】
【発明の効果】
各請求項に記載した発明によれば、不可避的な原因によって球状体の詰まりが生じたときに、円柱体や短尺筒体等の破損を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る揚送装置の斜視図である。
【図２】 揚送装置下端部の部分破断図である。
【図３】 図２のＸ−Ｘ線を含む断面を矢印方向に見た概略図である。
【図４】 クラッチ構造の分解斜視図である。
【図５】 図３のＹ−Ｙ線を含む断面を矢印方向に見た概略図である。
【図６】 突出掛合片の平面図である。
【図７】 クラッチ構造を、図３の紙面裏側から回転テーブルを省略して表した底面図である。
【図８】 クラッチ構造を、図３の紙面裏側から回転テーブルを省略して表した底面図である。
【図９】 クラッチ構造の作用を示す平面図である。
【図１０】 円柱体駆動機構（駆動構造）の概略図である。
【図１１】 変形クラッチ構造の分解斜視図である。
【図１２】 変形クラッチ構造の動作を示す平面図である。
【図１３】 クラッチ構造を含む短尺筒体４０の部分破断図である。
【図１４】 図１１のクラッチ構造の拡大図である。
【図１５】 従来の揚送装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 揚送研磨装置
２ 外筒
３ 内部空間
５ 外筒本体
６ 片開きドア
８ 円柱体
１０ 螺旋溝
１２ 研磨シート
１３ 挿入板
１４ 玉送出ユニット
１５ 排出ノズル
１６ 導入手段
１８ ベース
１９ 玉集め室
２０ 周囲ボックス
２１ 投入転動面
２２ 下流転動面
２３ 段差傾斜面
２４ 連結傾斜面
２５ 上流転動面
３０ 駆動モータ
３１ 出力軸
３２ ベルト
３３ 回転軸
４０ 短尺筒体
４２ 案内部材
４４ 導入孔
４６ 環状鍔部
４７ 外周
４８ クランプ
５１ 駆動手段
５２ 第１の駆動ギア
５３ 第２の駆動ギア
５４ 第１の従動ギア
５５ 第２の従動ギア
５６ 回転テーブル
５７ 第１のアイドルギア
５８ 第２のアイドルギア
６０ クラッチ構造
６１ 掛合凹部（掛合部）
６２ 掛合機構部
６３ 突出掛合片
６４ 可動支持部材
６５ 支持溝
６６ 収納溝
６７ 終端部
６８ 可撓アーム
６９ 先端部
７３ ねじ
７５ 前方掛合片
７６ 後方掛合片
７７ 切欠部
７８ 前方先端面
８０ クラッチ構造
８２ 掛合機構部
８４ 突出掛合片
８４ｂ スライド鍔部
８４ｅ 中空部
８４ｔ 球面先端部
９０ コイルバネ
９７ 環状鍔部
９８ 貫通孔
９９ 回転テーブル
１００ 変形クラッチ構造
１０２ 筒体固定リング
１０４ 中央凹部
１６２ 掛合機構部
１６４ 可動支持プレート
１６５ 支持溝
１６６ 収納溝
２０１ 従来装置
２０３ 螺旋溝
２０５ 円柱体
２０７ 案内部材
２０９ 導入機構
２１１ 短尺筒体
２１３ 導入孔
２１５ 案内片
２１７ 駆動構造
２１９ 回転テーブル
【発明の属する技術分野】
この発明は、螺旋溝群が外周に形成された円柱体を回転させて球状体（パチンコ玉、ゴルフボール、野球ボール等）を揚送するための球状体揚送装置（以下、適宜「揚送装置」という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまでの揚送装置として、本出願人が出願した特願平９−２３３３９７号において提案した揚送装置（以下、「従来装置」という）２０１がある。図１５に示す従来装置２０１は、外周面に螺旋溝群２０３が形成された円柱体２０５と、円柱体２０５の外周面を囲む案内部材２０７と、螺旋溝群２０３に球状体であるパチンコ玉を導入するための導入機構２０９と、を備え、螺旋溝群２０３が受け入れたパチンコ玉の露出部分に先の案内部材２０７が摩擦力を働かせ、この摩擦力と円柱体２０５の回転によりパチンコ玉を揚送するようになっている。導入機構２０９は、案内部材２０７の下方に位置し、各螺旋溝２０３が受け入れたパチンコ玉が通過できる隙間（空間部）を形成しながら、円柱体２０５の下端部を同心的に囲む短尺筒体２１１と、短尺筒体２１１の下端部で周方向に離間する導入孔群２１３と、短尺筒体２１１の内壁面の各導入孔２１３，２１３間に突出する案内片２１５と、を含み、パチンコ玉を各導入孔２１３から導入して各螺旋溝２０３に受け入れさせ、この各螺旋溝２０３が受け入れたパチンコ玉を円柱体２０５の回転により案内片２１５に沿って案内部材２０７の位置まで上昇させるようになっている。短尺筒体２１１は、その下端が駆動構造２１７の一部を構成する回転テーブル２１９に駆動連結されて、円柱体２０５と同方向に、かつ、円柱体２０５よりも低速で回転されるようになっている。従来装置は、短尺筒体２１１の回転によって短尺筒体２１１から見た円柱体２０５の回転速度が相対的に遅くなるので、これによって、パチンコ玉が螺旋溝群２０３に導入され易くなってパチンコ玉の揚送効率がよくなる、という特徴を持っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、短尺筒体２１１を回転させるように構成した結果、パチンコ玉の中に混入した異物やパチンコ玉に付着した汚れ等の予期せぬ原因によって短尺筒体２１１と円柱体２０５との間にパチンコ玉が詰まるおそれがある。パチンコ玉の詰まりは、円柱体２０５や短尺筒体２１１等の破損原因になりかねないので、何らかの対策が必要である。このような対策が必要なことは、パチンコ玉の揚送装置に限られるものではなく、ゴルフボールや野球ボール等の球状体の揚送装置についても事情は同じである。本発明が解決しようとする課題は、上述した不可避的な原因によってパチンコ玉（球状体）の詰まりが生じたときに、円柱体２０５や短尺筒体２１１等が破損することを未然に防止するようにすることによって、前述した従来装置の持つ利点を損なうことなく、さらに、使い勝手のよい揚送装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決するために本発明は、前述の本出願人提案の従来装置にさらに駆動構造と短尺筒体との駆動連結を解除するクラッチ構造を備えさせた。その詳しい内容については、次項以下において請求項ごとに説明する。なお、何れかの請求項の説明において記載した用語の定義等は、その性質上可能な範囲において他の請求項の説明にも適用されるものとする。
【０００５】
請求項１の発明の構成
請求項１の発明に係る球状体の揚送装置（以下、「請求項１の揚送装置」という）は、外周面に螺旋溝群が形成された円柱体と、円柱体を回転駆動するための円柱体駆動機構と、螺旋溝群に導入された球状体群を案内するための案内部材と、螺旋溝群に球状体群を導入するために前記円柱体の下端部を同心的に囲む短尺筒体と、を備えている。請求項１の揚送装置の特徴は、短尺筒体を回転駆動するための駆動構造と、短尺筒体と前記駆動構造とを連結するためのクラッチ構造と、を備え、クラッチ構造は、短尺筒体に加わった過負荷（設定した負荷以上の負荷）を検知したときに駆動構造との連結を解除するように構成され、前記円柱体駆動機構は、前記駆動構造との連結を解除した後であっても、前記円柱体を継続して回転するように構成されていることにある。「駆動構造」は、短尺筒体を回転駆動できるのであればどのような構造でもよく、短尺筒体を単独で回転駆動するように構成してもよいし、円柱体駆動機構と駆動源を共有するように構成してもよい。短尺筒体の回転方向は、円柱体の回転方向と同方向でも逆方向でもよいが、同方向とするのが一般的である。さらに、円柱体と短尺筒体との間の相対速度を遅くして螺旋溝群が球状体を導入し易くするために、短尺筒体の回転速度を円柱体の回転速度より低速で回転するように構成することが好ましい。「クラッチ構造」は、かみ合いクラッチや摩擦クラッチ等の機械式クラッチが一般的であるが、機械式クラッチ以外の流体クラッチや電磁クラッチなどを用いてもよい。なお、円柱体と円柱体駆動機構とを連結するための円柱体用クラッチ構造を必要に応じて設けてもよい。
【０００６】
請求項１の発明の作用効果
請求項１の揚送装置の作用効果は、次のとおりである。円柱体駆動機構によって円柱体は回転駆動され、駆動構造によって短尺筒体が回転駆動される。短尺筒体は回転しながら円柱体の螺旋溝群に球状体を導入し、導入された球状体は円柱体の回転と案内部材との相互作用によって揚送される。短尺筒体に適正負荷が加わっている間は、駆動構造と短尺筒体とはクラッチ構造によって連結され続け、球状体の詰まりによって短尺筒体に過負荷が加わったときにこの過負荷を検知し両者間の連結を解除する。この解除によって短尺筒体は回転駆動されなくなり、短尺筒体の破損等が未然に防止される。さらに、クラッチ構造が駆動構造との連結を解除した後であっても、円柱体は継続して回転するように円柱体回転機構が構成されていることによって、円柱体外周面の螺旋溝群に導入された球状体は短尺筒体の回転と関係なく揚送される。球状体の詰まり具合によっては、円柱体と短尺筒体とが一体になって回転する場合もある。何れにしろ、円柱体の継続回転によって螺旋溝群内の球状体が揚送（排出）され、短尺筒体より上方の螺旋溝郡内の球状体がなくなる。これによって、詰まった球状体の取り除き等の作業を行なうために螺旋溝郡内の球状体を抜き取る作業が不要になる。
【０００７】
請求項２の発明の構成
請求項２に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項２の揚送装置」という）は、請求項１の揚送装置の構成に限定が加わり、駆動構造は、短尺筒体を摺動（接触してすり動く）可能に載置するための回転テーブルを含み、クラッチ構造は、短尺筒体と回転テーブルとの間を連結するように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の作用効果
請求項２の揚送装置は、請求項１の揚送装置の作用効果に加え、クラッチ構造が短尺筒体と駆動構造との間に連結を解除した後は、回転テーブルは短尺筒体の下端面に接触しながら回転する、という作用効果を生じる。短尺筒体を摺動可能に載置できるように回転テーブルを構成したので、両者を物理的に遊離させることによって連結解除するような複雑なクラッチ構造を採用することが不要になる。すなわち、主としてパチンコ遊技場で用いられる揚送装置は、限られたスペース内に設置されることが多いので、比較的大きな占有面積を要する複雑なクラッチ構造を採用することは一般的に難しい。そこで、短尺筒体と回転テーブル（の上面）を接触させたまま連結解除できるようなクラッチ構造であれば、限られたスペース内でも設置できる、という利点がある。
【０００９】
請求項３の発明の構成
請求項３に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項３の揚送装置」という）は、請求項２の揚送装置の構成、特にクラッチ構造の構成に限定が加わったものである。すなわち、請求項３の揚送装置は、請求項２の構成に加え、短尺筒体は、短尺筒体下端部から放射方向に延びる環状（平面視したときに略円形の）鍔部を含み、クラッチ構造は、環状鍔部に設けられた掛合部（切欠、凹み、孔等）と、回転テーブルに設けられた掛合機構部と、を含み、掛合機構部は、掛合部と掛合（機械的なかみ合い等）する突出掛合片と、突出掛合片を進退可能に支持する可動支持部材と、可動支持部材を少なくとも突出方向に付勢するための付勢手段（バネ部材等）と、を含み、掛合部と突出掛合片とは、加わった過負荷によって短尺筒体の回転速度と回転テーブルの回転速度との間に差が生じて掛合部と突出掛合片との相対位置がずれたときに、付勢手段の付勢力に抗しながら突出掛合片を後退方向に押し込むような形状に形成されていることを特徴とする。短尺筒体の回転速度と回転テーブルの回転速度との間の差は、短尺筒体の回転速度が回転テーブルの回転速度より速い場合と遅い場合の両者を含む趣旨である。
【００１０】
請求項３の発明の作用効果
請求項３の揚送装置は、請求項２の揚送装置の作用効果に加え、短尺筒体と回転テーブル（駆動構造）との間の連結の断続が掛合部（環状鍔部）と回転テーブルの突出掛合片（掛合機構部）とによって行われる、という作用効果を生じる。正常負荷時の突出掛合片は、付勢手段によって突出方向に付勢され、これによって掛合部と掛合する。球状体の詰まりによって短尺筒体に過負荷が加わると、これによって短尺筒体の回転にブレーキがかかったり加速されたりして短尺筒体の回転速度と回転テーブルの回転速度との間に差が生じる。このため、掛合部と突出掛合片との相対位置にずれが生じるので、このずれによって突出掛合片は付勢手段の付勢力に抗しながら後退方向に押し込まれる。突出掛合片が押し込まれることによって掛合、すなわち連結が解除される。突出掛合片は、可動支持部材によって突出と後退ができるように支持されている。
【００１１】
請求項４の発明の構成
請求項４に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項４の揚送装置」という）は、請求項３の揚送装置の構成、特にクラッチ構造の構成に限定が加わったものである。すなわち、請求項４の揚送装置は、請求項３の揚送装置の構成に限定が加わり、掛合部は、環状鍔部外周に形成された掛合凹部によって構成され、付勢手段は、前記突出掛合片両側部から側方に延びる可撓性を有する可撓アームによって構成されている。可動支持部材には、突出掛合片を進退方向にスライド可能に支持するための支持溝と、支持溝を横切って形成された両可撓アームを収納するための収納溝と、が形成されている。収納溝は、両可撓アームの両先端部が当接する両終端部を備えるとともに両先端部を支点として両可撓アームが撓みうる形状に形成され、突出掛合片は、両可撓アームの撓みに応じて生じる応力によって少なくとも突出方向に押圧されるように構成されている。
【００１２】
請求項４の発明の作用効果
請求項４の揚送装置は、請求項３の揚送装置の作用効果に加え、次の作用効果を生じる。すなわち、短尺筒体と駆動構造との連結は、短尺筒体の環状鍔部外周に形成された掛合凹部と、この掛合凹部に掛合する突出掛合片とによって行われる。突出掛合片を突出方向、すなわち、掛合させる方向への付勢は、両可撓アームの内部に生じる応力によって行われる。両可撓アームの応力は、収納溝内で生じる両可撓アームの撓み（変形）に応じて発生する。
【００１３】
請求項５の発明の構成
請求項５に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項５の揚送装置」という）は、請求項４の揚送装置の構成に限定が加わり、突出掛合片と両可撓アームとは、一体成形された可撓性合成樹脂材によって構成されていることを特徴とする。「一体成形」は、金型によって成形される場合と部材を削るなどして成形する場合の両者を含む概念である。可撓性合成樹脂材の例として、ジュラコン（商品名）と呼ばれる共重合系ポリアセタールがある。
【００１４】
請求項５の発明の作用効果
請求項５の揚送装置は、請求項４の揚送装置の作用効果に加え、突出掛合片と両可撓アームとを一体成形したので、突出掛合片と付勢部材とを単純な構造によって構成することができるとともに、これらを別々に製造する場合に比べてコストを下げることができ組立の手間も省ける、という作用効果を生じる。
【００１５】
請求項６の発明の構成
請求項６に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項６の揚送装置」という）は、請求項３乃至５の何れかの揚送装置の構成に限定が加わり、付勢手段は、付勢力の大きさを可変設定できるように構成されていることを特徴とする。付勢力の大きさを可変設定する方法は、たとえば、付勢手段自体が付勢力を可変設定できるように構成する方法や、付勢手段を構成する部材の一部又は全部が相異なる付勢力の大きさに応じて複数種類用意しておき、この一部又は全部の部材を取り換えることによって付勢力を可変設定できるように構成する方法がある。
【００１６】
請求項６の発明の作用効果
請求項６の揚送装置は、請求項３乃至５の何れかの揚送装置の作用効果に加え、付勢力の大きさを可変設定することによって、たとえば、揚送しようとする球状体の種類や表面状態（汚れ具合等）、湿度や温度等の使用環境に合わせることができる、という作用効果を生じる。すなわち、短尺筒体に加わる過負荷は、上述した球状体の種類や表面状態等によって異なるので、異なる過負荷に適切に対応することによって、構成部材の破損等を未然に防ぐことができる。
【００１７】
請求項７の発明の構成
請求項７に記載した発明に係る球状体揚送装置（以下、「請求項７の揚送装置」という）は、外周面に螺旋溝群が形成された円柱体と、前記円柱体を回転駆動するための円柱体駆動機構と、前記螺旋溝群に導入された球状体群を案内するための案内部材と、前記螺旋溝群に球状体群を導入するために前記円柱体の下端部を同心的に囲む短尺筒体と、を備えている。請求項７の揚送装置は、前記短尺筒体を回転駆動するための駆動構造と、前記短尺筒体と前記駆動構造とを連結するためのクラッチ構造と、を備え、前記クラッチ構造は、前記短尺筒体に加わった過負荷を検知したときに前記駆動構造との連結を解除するように構成され、クラッチ構造が駆動構造との連結を解除する際に、円柱体回転機構に含まれる駆動モータへの電力供給を遮断するように構成されていることを特徴とする。「電力供給を遮断する」ための方法として、たとえば、突出掛合片の後退運動を利用して直接間接に駆動モータの電源を遮断するように構成する方法がある。
【００１８】
請求項７の発明の作用効果
請求項７の揚送装置の作用効果は、次のとおりである。円柱体駆動機構によって円柱体は回転駆動され、駆動構造によって短尺筒体が回転駆動される。短尺筒体は回転しながら円柱体の螺旋溝群に球状体を導入し、導入された球状体は円柱体の回転と案内部材との相互作用によって揚送される。短尺筒体に適正負荷が加わっている間は、駆動構造と短尺筒体とはクラッチ構造によって連結され続け、球状体の詰まりによって短尺筒体に過負荷が加わったときにこの過負荷を検知し両者間の連結を解除する。この解除によって短尺筒体は回転駆動されなくなり、短尺筒体の破損等が未然に防止される。さらに、クラッチ構造が駆動構造との連結を解除する際に駆動モータへの電力供給が遮断されるので、球状体が詰まってこれにより短尺筒体の回転速度が遅くなったときに円柱体の回転も自然停止する。これによって、円柱体の破損等をも未然に防ぐことができる、という作用効果が生じる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、各図を参照しながら、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という）について説明する。図１は本実施形態に係る揚送装置の斜視図であり、図２は揚送装置下端部の部分破断図である。図３は図２のＸ−Ｘ線を含む断面を矢印方向に見た概略図であり、図４はクラッチ構造の分解斜視図である。図５は図３のＹ−Ｙ線を含む断面を矢印方向に見た外略図であり、図６は突出掛合片の平面図である。図７及び８は、クラッチ構造を、図３の紙面裏側から回転テーブルを省略して表した底面図であり、図９はクラッチ構造の作用を示す平面図である。図１０は円柱体駆動機構（駆動構造）の概略図である。なお、以下の説明は、本実施形態に係る揚送装置がパチンコ玉の揚送装置であることを前提に行なう。
【００２０】
揚送研磨装置の基本構造
図１（ａ）に示す揚送研磨装置１は、最下端に位置するベース１８から縦方向に起立する外筒２と、外筒２の下端（ベース１８の上面）に配したパチンコ玉供給用の周囲ボックス２０と、周囲ボックス２０のほぼ中央部に位置する導入手段１６と、駆動源となるモータ（円柱体回転手段、短尺筒体回転手段）３０とを備えている。外筒２は、図１（ｃ）及び２に示すように、断面円形の内部空間部３を備え、この内部空間部３の中で円柱体８を回転させるようになっている。円柱体８は、その外周面に複数の螺旋溝１０，１０...を備えており、後述する駆動伝達手段により回転駆動されるようになっている。さらに、外筒２の内周面と円柱体８との間に円柱体８の周りに配した研磨シート（研磨部材）１２がある。本実施形態の研磨シート１２は、パチンコ玉を研磨するとともに上昇案内するための案内部材の役割を果たしている。研磨シート１２は外筒２に簡単に取り外せるように固定してあり、取り外した使用済み研磨シート１２は、リサイクルしやすいように、洗浄したり他の研磨シート１２と交換できるようにしている。
【００２１】
外筒の構成
図１（ａ），（ｂ）及び２に示す外筒２は、外筒本体５と、この外筒本体５にヒンジ結合した片開きドア６を有し、片開きドア６は、部分的な開閉ができるように上中下三段に分割されている。図１（ａ）に示すように外筒２の上端には、玉送出ユニット１４を簡単に取り外せるようにボルト（図示を省略）で固定され、円柱体８も取り付けや取り外し等が容易にできるようになっている。
【００２２】
外筒下端部の構成
図１及び２に示すように外筒２の下方領域に、パチンコ玉を取り込むための導入手段１６を設け、この導入手段１６の回りを囲むように矩形の周囲ボックス２０を配している。周囲ボックス２０は、図１に示すようにベース１８に固定してある。周囲ボックス２０は、短尺筒体４０を包囲するとともに円柱体８の中心側が外側よりも下位に（中央部）に向かって傾斜するすり鉢状の投入転動面２１を備え、この投入転動面２１の傾斜を利用して玉集め室１９に入り込んだパチンコ玉をその中央部に位置する導入手段１６の周辺に集めるようになっている。
【００２３】
投入転動面の構成
図１及び２に示すように、投入転動面２１は、射出成形された合成樹脂によって構成され、前述したように周囲ボックス２０の中央部に向かって傾斜しており、この傾斜を利用して玉集め室１９に入り込んだ数珠つなぎ状態のパチンコ玉群をその中央部に位置する短尺筒体４０の周辺に集めるようになっている。図２に示すように投入転動面２１は、その中心側から外側に向かって、短尺筒体４０を隣接包囲する（隣り合わせに囲む）下流転動面２２と、段差部を構成する段差傾斜面２３を介して下流転動面２２を包囲する連結傾斜面２４と、連結傾斜面２４を包囲する上流転動面２５と、を備え、各面は、短尺筒体４０の軸線と同心状に形成されている。このような構成を備える投入転動面２１は、上流転動面２５上のパチンコ玉群の自重を連結傾斜面２４と段差傾斜面２３を介して下流転動面２２上のパチンコ玉群に作用させて短尺筒体４０方向に押圧するように構成されている。
【００２４】
円柱体の構成
図１（ｂ）及び２に示す円柱体８は硬質の合成樹脂製であって、先に述べたように、その外周面に複数の螺旋溝１０，１０を備えている。各螺旋溝１０は、円柱体８の外周面を削る（彫る）等により形成する方法が一般的であるが、円柱体８の外周に山筋を設けることにより山筋と山筋との間に螺旋溝１０を形成する方法もある。なお、螺旋「溝」は、パチンコ玉の一部分を露出させ、他の部分を受け入れられるための実質的な通路を形成していればどのような形態であってもよい。たとえば、上述した山筋を一定間隔を介して突き刺したピン等によって構成してもよい。各螺旋溝１０は、円柱体８の外周面を無駄なく利用して揚送効率を高めるために並列に配置している。並列に配置すれば、各螺旋溝１０，１０間を必要以上に疎にしなくて済むからである。
【００２５】
螺旋溝１０の条数は、少なくとも１条あればよいが、パチンコ玉の直径とともに円柱体８の直径や螺旋溝１０の傾斜角等を考慮して最も揚送効率が高くなるように設定する。本実施形態の螺旋溝１０は１０条としているが、６条乃至１４条とするのが一般的といえる。この数字は、パチンコ遊技場における設置スペース等を考慮した上で、まず円柱体８の直径を設定し、この直径から導かれる円周の長さと、パチンコ玉の直径との関係から算出した数字である。螺旋溝１０の条数を増やして揚送能力を高めようとするのであれば、円柱体８の直径を太くすればよいし、一方、設置スペースを小さくするのであれば、螺旋溝１０の条数を減らして円柱体８の直径を細くすればよい。円柱体８の直径を細くすることにより揚送研磨効率が下がるが、この場合は、別のスペースを使って他の円柱体８を設置するなどして補うようにするとよい。なお、円柱体８は、一本の部材により形成してもよいが、組立や保守等の取り扱い等を考慮して１本の円柱体８を複数本の短尺円柱体に分割してもよい。
【００２６】
研磨シートの構成
図１（ｃ）を参照しながら、研磨シート１２について説明する。本実施形態の研磨シート１２は、研磨効果を高めるために細い合成樹脂繊維を編み込んで形成したシート状の部材であり、厚み方向に弾力があり、この弾力を利用して研磨シート１２からの摩擦力（押圧力）をパチンコ玉に働かせるようになっている。研磨シート１２は、研磨シート１２より硬い合成樹脂製の挿入板１３の一方の面に貼り付け、あるいは熱溶着などの手段によって一体に形成されている。また、挿入板１３の両面に研磨シート１２を貼り付けておき、使用により一方が汚れたら裏返して他方を使用するようにしてもよい。挿入板１３を使用したのは、外筒２の内周面と円柱体８の外周面との間の僅かな隙間に挿入する際に、弾力性のある研磨シート１２だけでは挿入しづらいので、その案内役を果たさせて作業性を高めるためである。
【００２７】
導入手段（短尺筒体）の基本構成
図２を参照しながら、導入手段１６について説明する。図２に示すように本実施形態の導入手段１６は、短尺筒体４０を主要部材として構成され、この短尺筒体４０は、想像線で示す外筒２の下端領域において螺旋溝１０に導入されたパチンコ玉が通過できる隙間を形成しながら円柱体８の下端部を同心的に囲むように構成されている。金属などに比べて加工が容易である等の理由から、本実施形態の短尺筒体４０は合成樹脂材を素材とし、次に述べる部材群が一体に成形されてなるものである。すなわち、短尺筒体４０は、その下端部の周方向に等間隔に並ぶ複数の導入孔４４，４４...と、隣接する内壁面の各導入孔４４間の板部４０ｐから突出する案内片４５，４５...（図示を省略する）と、その下端部から放射状（外方向）に延びる環状鍔部４６と、を備えている。各導入孔４４は周囲ボックス２０内のパチンコ玉を各螺旋溝１０内に導入するための孔であり、各案内片４５は各螺旋溝１０が受け入れたパチンコ玉を円柱体８の回転によって上昇案内するための部材である。環状鍔部４６は、後述する回転テーブル５６の上に摺動可能に載置されるようになっている。短尺筒体４０は、図１に示すモータ３０を駆動源とし、図２及び１０に示すベルト３２を介して回転軸３３によって回転されるように構成されている。このように構成された短尺筒体４０は、円柱体８の回転方向と同方向に、かつ、円柱体８の回転速度より低速で回転するようになっている。以下、各部材について詳しく説明する。
【００２８】
導入孔
図２に示すように各導入孔４４は、複数条の螺旋溝群１０，１０を臨めるだけの高さ寸法と、パチンコ玉が通過できる幅寸法とを有する矩形状に形成されている。導入孔４４は、少なくとも１個あればよいのであるが、本実施形態における導入孔４４は、円柱体８の螺旋溝１０を前述のように１０条より多い１７個としている。導入孔４４の数は多ければ多いほど導入孔４４と螺旋溝１０との出会う確率が上がりパチンコ玉の導入効率をよくすることができると考えられるが、導入孔４４の数を増やせばその分だけ短尺筒体４０も大きくしなければならなくなる。パチンコ遊技場内の設置面積による制約等を考慮しながら行った発明者らの実験によれば１７個が最適と思われるので、本実施形態では１７個とした。導入孔４４の個数を１７個に限る必要がないことはもちろんであるが、螺旋溝１０の条数を導入孔４４の数より多くすると導入孔４４からのパチンコ玉導入を受けられない螺旋溝１０が発生して非効率なので、このようなことのないように導入孔４４の数を円柱体８の螺旋溝１０の条数より多くしておくことが好ましい。
【００２９】
環状鍔部の構成
図２乃至５に基づいて、環状鍔部４６について説明する。環状鍔部４６は、前述したように短尺筒体４０の下端部から放射状に延びており、図３に示すように上から見たときに環のような形（環状）に形成されている。短尺筒体４０の下端面、すなわち、環状鍔部４６の下端面は、回転テーブル５６の上面に載置（載せ置く）ようになっており、載置した後に回転テーブル５６上面と接触したまますり動けるよう（摺動可能）に滑らかな表面加工がなされている。回転テーブル５６上には互いに等間隔に配された４個のクランプ４８，４８．．がそれぞれネジ固定されている。図５から明らかなようにクランプ４８は、回転テーブル５６上に載置された環状鍔部４６（短尺筒体４０）が、回転テーブル５６の上面において浮き上がったり横ずれしたりしないようにするために設けられたものである。環状鍔部４６の外周４７には、環状鍔部４６の中心を対称の中心とする点対称位置にある２個の掛合凹部（掛合部）６１，６１が形成されている。掛合凹部６１は、図５に示すように上から見てほぼ半円状に形成されており、後述するクラッチ構造６０の構成要素の一部をなしている。掛合凹部６１の形状を上述のようにほぼ半円状に形成した理由は、後述する突出掛合片６３の説明のときに述べる。
【００３０】
クラッチ構造の構成
図３乃至８に基づいて、クラッチ構造６０について説明する。クラッチ構造６０は、図３及び４に示すように、環状鍔部４６の外周４７に形成された掛合凹部（掛合部）６１と、掛合機構部６２によって概ね構成されている。図５に示すように掛合機構部６２は、可動支持部材６４と、突出掛合片６３と、付勢手段として機能する可撓アーム６８，６８と、を備え、合成樹脂材によって構成された可動支持部材６４には、支持溝６５と、この支持溝６５をほぼ直角に横切る収納溝６６が切削形成されている。支持溝６５は突出掛合片６３を矢印Ａ（図７及び８参照）で示す進退方向にスライド可能に支持するための溝であり、一定の幅をもって進退方向に延びている。収納溝６６は両可撓アーム６８，６８を収納するための溝である。各可動支持部材６４は、図３及び４に示すように、ネジ７３，７３によって、回転テーブル５６に固定されている。
【００３１】
収納溝の構成
図７及び８に示すように収納溝６６は、支持溝６５と交差する部分で一番幅広に形成され、支持溝６５から離れるにしたがって先細り形状に形成されている。先細りした収納溝６６の両側先端には、若干丸みを持たせた終端部６７，６７が形成され、収納溝６６全体としてほぼ菱形になるように形成されている。収納溝６６が菱形に形成したのは、収納した可撓アーム６８，６８をその中で撓ませ（弾性変形させ）、この撓みを元に戻すために可撓アーム６８，６８内に生じる応力を利用して後述する突出掛合片６３を進退方向に押圧するようにするためである。詳しいことは、次項以下において説明する。
【００３２】
突出掛合片の構成
図６を参照しながら、突出掛合片６３ついて説明する。本実施形態における突出掛合片６３は、ポリアセタール等の可撓性合成樹脂を付勢手段として機能する可撓アーム６８，６８とともに一体成形したものである。突出掛合片６３と可撓アーム６８，６８とを別々に成形して組み立てるようにしてもよいが、そのようにすると構造が複雑になるとともに組立の手間が必要になるので一体成形する場合に比べて製造コストが高くなってしまう。製造コストをできるだけ低く抑えるために、両者を一体に成形することが好ましい。突出掛合片６３は前方掛合片７５と後方掛合片７６によって構成され、両者間に切欠部７７，７７．．が形成されている。切欠部群７７を形成したのは、可撓アーム６８，６８の実質的長さを長くすることによって、これらをできるだけ撓みやすくするためである。すなわち、図６に示すように、切欠部群７７が形成しなかった場合の各可撓アーム６８は長さＬｓしか持たせられないことになるが、切欠部群７７を形成することによって各可撓アーム６に長さＬａを持たせることができる、というわけである。前方掛合片７５先端の前方先端面７８は、図６に示すように、上から見て円弧状に突出形成されている。前方先端面７８を円弧状に形成したのは、前方掛合片７５と掛合する環状鍔部４６の掛合凹部６１を、図３に示すようにほぼ半円状に形成したことと対応させ、両者の掛合と解除を円滑に行なわせるためである。この掛合と解除の作用は、本実施形態の作用効果の欄で詳しく説明する。
【００３３】
可撓アームの構成
図６及び９に基づいて、可撓アーム６８について説明する。可撓アーム６８，６８の形成方法は、上記した突出掛合片６３の説明とともに説明した通りである。各可撓アーム６８は、両先端部６９，６９に向かって先細り形状に形成され、両可撓アーム６８，６８を合わせると細長い菱形が形成される。両先端部６９，６９間の長さＬｆは、図９に示す収納溝６６の両終端部６７，６７間の長さＬｇよりも短く設定され、この長さの違いによって収納溝６６に収納されたときの突出掛合片６３の両可撓アーム６８，６８の両先端部６９，６９が収納溝６６の両終端部６７，６７と当接して両先端部６９，６９を支点として撓ませるように形成されている。また、各可撓アーム６８の厚みＴを相異ならせた複数種類の突出掛合片６３，６３...を用意しておき、クラッチ構造６０を解除させるときの負荷（本明細書において「過負荷」という）を異なる突出掛合片６３を互いに交換することによって調整できるようにしておくと、設置現場の設置状況やパチンコ玉以外の球状体を揚送するときの負荷調整が簡単になるので便利である。
【００３４】
駆動手段の構成
図２、３、１０を参照しながら、駆動手段５１について説明する。本実施形態の駆動手段５１は、円柱体８を回転させる円柱体回転手段と、短尺筒体４０を回転させる筒体回転手段との機能を兼ね備えている。まず、図１０に破線で示すように、モータ３０の出力軸３１に第１の駆動ギア５２を取り付ける。次いで、回転軸３３を、第２の駆動ギア５３の裏側に位置する第１の従動ギア５４（破線で示す）に取り付ける。次いで、この第１の従動ギア５４と第１の駆動ギア５２とを歯付きベルトあるいはチェーン３２で連結する。第１の従動ギア５４の軸方向上段（図１０の紙面手前側）に、第２の駆動ギア５３を取り付ける。短尺筒体４０の下端に固定した回転テーブル５６の内周面に第２の従動ギア５５を形成し、この回転テーブル５６が内歯車として作用するように構成する。第２の従動ギア（内歯車）５５と第２の駆動ギア５３とを、第１のアイドルギア５７及び第２のアイドルギア５８を介して連結する。なお、上述した各ギアは、短尺筒体４０が円柱体８の回転方向と同方向に、かつ、円柱体８の回転速度より低速で回転するように設定されている。このように設定したのは、円柱体８に対する短尺筒体４０の相対速度を遅くすることによって、円柱体８の各螺旋溝１０がパチンコ玉を受け入れやすくするためである。回転テーブル５６は、上述したクラッチ構造６０を介して短尺筒体４０を回転させる。
【００３５】
本実施形態の作用効果
図７乃至９を参照しながら、本実施形態の作用効果について説明する。なお、図９に示す収納溝６６の形状及び可撓アーム６８，６８の撓む様子は、これらの部材の作用効果の理解を助けるために誇張して描いてある。図９において回転テーブル５６が矢印Ａｔ方向に回転すると、クラッチ構造６０がこの駆動力を環状鍔部４６に伝達してこの環状鍔部４６を矢印Ａｔと同方向の矢印Ａｆ方向に回転させる。このときクラッチ構造６０を構成する前方掛合片７５は、環状鍔部４６に形成された掛合凹部６１に掛合しており、前方掛合片７５は撓みに応じて生じた両可撓アーム６８，６８の応力によって突出方向（掛合方向）に押圧されている。
【００３６】
ここで、短尺筒体４０内でパチンコ玉が詰まった場合を想定して説明を続ける。短尺筒体４０と投入転動面２１との間にパチンコ玉が詰まって短尺筒体４０に負荷が加わると、短尺筒体４０すなわち環状鍔部４６にはブレーキがかかって回転しづらくなる。この負荷が設定以上の負荷すなわち過負荷となると環状鍔部４６の回転速度は回転テーブル５６の回転速度より遅くなる。回転が遅くなると、仮想線で示すように環状鍔部４６の掛合凹部６１に対する相対位置にずれが生じる。このずれによって、前方先端面７８が掛合凹部６１の掛合端面６１ｅに衝突し、その反作用によって前方先端面７８は掛合端面６１ｅから押圧力を受ける。前述したように掛合凹部６１（掛合端面６１ｅ）の形状と前方掛合片７５（前方先端面７８）は、この押圧力を受けたときに可撓アーム（付勢手段）６８，６８の付勢力（矢印Ａｐ）に抗しながら突出掛合片６３（前方掛合片７５）を後退方向（解除方向）に押し込むような形状になっているので、この押し込む力Ａｒが付勢力Ａｐより大きくなったときに、可撓アーム６８，６８を突出方向とは逆方向に撓ませて仮想線で示す位置に移動させつつ前方掛合片７５を矢印Ａｂ方向に後退させる。この後退によって、後方掛合片７６が支持溝６５外へ突出する。
【００３７】
なお、パチンコ玉の詰まりは上述した短尺筒体４０と投入転動面２１間だけでなく、短尺筒体４０と円柱体８との間で起こる場合も考えられる。円柱体８の回転速度は短尺筒体４０の回転速度よりも速いので、両者間でパチンコ玉が詰まると短尺筒体４０の回転速度に加速が加わって回転テーブル５６の回転速度より速くなる。このように短尺筒体４０と回転テーブル５６との間に速度差が生じると、環状鍔部４６の掛合凹部６１に対する相対位置のずれが生じる。このずれによって、前方先端面７８が掛合凹部６１の掛合端面６１ｅに衝突し、その反作用によって前方先端面７８は掛合端面６１ｅから押圧力を受ける。その後の作用は、短尺筒体４０と投入転動面２１間にパチンコ玉が詰まった場合と同じである。
【００３８】
前方掛合片７５を含む突出掛合片６３の突出と移動は、可撓アーム６８，６８と、この突出掛合片６３を進退（スライド）可能に支持する可動支持部材６４支持溝６５との働きによって実現する。後退した前方掛合片７５を再び突出させて掛合凹部６１と掛合させるには、後方掛合片７６を指等で押圧して可撓アーム６８，６８を逆方向に撓ませればよい。なお、図９に仮想線で示すＳＷのアクチュエータＳＷａは、図の下方向に突出する後方掛合片７６によって駆動されたときに図１と１０に示すモータ３０の電力供給を遮断し、円柱体８の回転を停止させるためのものである。本実施形態では、アクチュエータＳＷａが駆動されたとき、すなわち、短尺筒体４０と投入傾斜面２１又は短尺筒体４０と円柱体８との間におけるパチンコ玉の詰まりが検出されたときに、即座に電力供給を遮断するように構成したが、遅延回路等を組み込むことによって検出後一定期間後に遮断するように構成してもよい。後者のように構成すると、短尺筒体４０内においてパチンコ玉が詰まったときに、短尺筒体４０内を点検する際に螺旋溝群１０内が既に空になっているのでパチンコ玉を取り除く手間が省けるからである。
【００３９】
クラッチ構造の変形例
図１１及び１２を参照しながら、クラッチ構造の変形例（以下、「変形クラッチ構造」という）について説明する。図１１は変形クラッチ構造の分解斜視図であり、図１２は変形クラッチ構造の動作を示す平面図である。なお、図１２では、筒体固定リング１０２を省略してある。変形クラッチ構造１００について説明する。変形クラッチ構造１００と、先に説明したクラッチ構造６０との違いは掛合機構部６２の可動支持部材６４にある。可動支持部材６４以外の部材、すなわち、可撓アーム６８，６８を備える突出掛合片６３や、短尺筒体４０の環状鍔部４６に形成された掛合凹部６１については、変形クラッチ構造１００とクラッチ構造６０との間に違いはない。したがって、変形クラッチ構造１００を説明するに当たり、共通する部材については共通する部材名と部材番号を用い、異なる部材・構造についてのみ異なる部材名と部材番号を用いている。さらに、両構造に共通する部材については重複を避けるためにその説明を省略し、異なる部分についてだけ説明する。
【００４０】
掛合機構部の構成
掛合機構部１６２は、アルミニウム製の可動支持プレート１６４と、突出掛合片６３と、付勢手段として機能する可撓アーム６８，６８と、によって構成されている。可動支持プレート１６４全体は、図１１に示すようにリング状に形成され、回転テーブル５６の周縁に載置されるようになっている。可動支持プレート１６４には、支持溝１６５と、この支持溝１６５をほぼ直角に横切る収納溝１６６が切削形成されている。支持溝１６５はクラッチ構造６０の支持溝６５と、収納溝１６６は同じく収納溝６６と、それぞれ同様な構造を備え作用を奏するように構成されている。
【００４１】
可動支持プレート１６４は、先に説明したようにリング状に形成されており、その外径は回転テーブル５６の外径とほぼ同径に形成され、その内径は短尺筒体４０の環状鍔部４６の外径より僅かに大きく形成されている。また、可動支持プレート１６４の厚みは、環状鍔部４６の厚みより僅かに厚く形成されている。これらにより、可動支持プレート１６４を載置すると、回転テーブル５６の中央部に中央凹部１０４が形成される。中央凹部１０４は、回転テーブル５６とともに、又は、回転テーブル５６に対して摺動しながら、回転可能に環状鍔部４６を受け入れるためのものである。
【００４２】
筒体固定リング１０２は、薄いアルミニウム製のリングであり、その外径は回転テーブル５６の外径とほぼ同径であり、かつ、その内径は可動支持プレート１６４の内径より小さく短尺筒体４０の外径より僅かに小さく形成されている。このように形成したのは、環状鍔部４６を中央凹部１０４内に載置したときに筒体固定リング１０２の内周部を環状鍔部４６の上方領域に突き出させ、これによって、環状鍔部４６が中央凹部１０４から飛び出さないようにするのと、支持溝１６５と収納溝１６６内とを閉鎖して中にある突出掛合片６３が外れないようにするためである。筒体固定リング１０２は、ネジ１７３によって可動支持プレート１６４とともに回転テーブル５６に固定する。このように筒体固定リング１０２は、短尺筒体４０を回転自在に固定する働きと、突出掛合片６３を封入する働きを兼ね備えている。掛合機構部１６２の作用効果は、クラッチ機構部６０の掛合機構部６２の作用効果と基本的に同じである。図１２（１）は変形クラッチ機構部１００の作用状態を、図１２（２）は同じく解除状態を示している。
【００４３】
本実施形態の変形例
図１３及び１４を参照しながら、本実施形態の変形例（以下、「本変形例」という）について説明する。先に説明した本実施形態と本変形例との違いは、クラッチ構造の部分だけであるので、その部分についてだけ説明する。図１３はクラッチ構造を含む短尺筒体４０の部分破断図であり、図１４は図１３のクラッチ構造の拡大図である。
【００４４】
本変形例におけるクラッチ構造８０は、環状鍔部９７の厚み方向に貫通された貫通孔（掛合部）９８と、この貫通孔９８に環状鍔部９７の下方領域に配された掛合機構部８２とから概ね構成されている。掛合機構部８２は、回転テーブル９９に埋め込まれた支持部材８６と、支持部材８６に上下方向にスライド可能に支持された突出掛合片８４と、突出掛合片８４を突出方向（図の上方向）に押圧するためのコイルバネ（付勢部材）９０と、コイルバネ９０を下方から支持するためのバネ支持体８８と、から概ね構成されている。
【００４５】
突出掛合片の構成
本変形例の突出掛合片８４は、図１４に示すように、その上端部に球面状の球面先端部８４ｔと中空部８４ｅとを備える砲弾形状に形成され、その下端部に放射状に延びるスライド鍔部８４ｂが設けられている。中空部８４ｅ内には、バネ支持体８８によって下方から支持されるコイルバネ９０が差し込まれ、このコイルバネ９０は、突出掛合片８４を掛合方向（図の上方向）に押圧するように構成されている。バネ支持体８８の内壁は、スライド鍔部８４ｂの外周にスライド可能に当接して、突出掛合片８４が上下動（突出と後退）するときの案内面としての役割を果たしている。
【００４６】
図１４に示すのは、球面先端部８４ｔが貫通孔９８と掛合して回転テーブル９９の回転を環状鍔部９７に伝達している状態である。ここで、短尺筒体９６と投入傾斜面（図示省略）との間にパチンコ玉が詰まって環状鍔部９７に過負荷が加わると、これによって環状鍔部９７の回転テーブル９９に対する相対位置にずれが生じる。このずれによって、球面先端部８４ｔは後退させられ、この後退によって突出掛合片８４と貫通孔９８との掛合関係が解除される。すなわち、環状鍔部９７の回転が遅れると、貫通孔９８の内壁９８ｉが突出掛合片８４の球面先端部８４ｔをコイルバネ９０の押圧力に抗しながら押し下げ、これによって掛合が解除される、というわけである。解除された後の球面先端部８４ｔは、環状鍔部９７の底面によって押し下げられたまま待機する。ここで、短尺筒体４０が回転し続け球面先端部８４ｔが貫通孔９８に出会うと、球面先端部８４ｔはコイルバネ９０によって押し上げられて再び掛合する。この掛合後に引き続き環状鍔部９７に過負荷が加わっているときは、上述した掛合解除が再度行われる。この掛合と解除は、パチンコ玉の詰まりが解消されるまで繰り返される。掛合が解除されると同時に、回転テーブル９９等の電力を遮断して、解除後は回転しないように構成してもよい。なお、パチンコ玉の詰まりは、短尺筒体４０と円柱体８との間で生じることもあり得る。この場合の短尺筒体４０は、円柱体８の回転によって加速されて回転テーブル９９の回転より速くなり、これによって両者間の相対位置にずれが生じる。このずれによって、球面先端部８４ｔは後退させられ、この後退によって突出掛合片８４と貫通孔９８との掛合関係が解除される。
【００４７】
なお、本実施形態及び本変形例においては、パチンコ玉の揚送装置について説明したが、パチンコ玉以外の球状体、たとえば、ゴルフボールや野球ボールの揚送装置も、このパチンコ玉の揚送装置と同様な構成によって同様な作用効果を生じさせることができる。ただ、パチンコ玉とゴルフボールや野球ボール等とは、各々の直径や重さ、さらに、表面の状態（滑らか、小さな凹凸がある、縫い目がある等）等が球状体の種類によって違うので、これらの違いに合わせて部材の寸法や強度等を設定する必要がある。
【００４８】
【発明の効果】
各請求項に記載した発明によれば、不可避的な原因によって球状体の詰まりが生じたときに、円柱体や短尺筒体等の破損を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態に係る揚送装置の斜視図である。
【図２】 揚送装置下端部の部分破断図である。
【図３】 図２のＸ−Ｘ線を含む断面を矢印方向に見た概略図である。
【図４】 クラッチ構造の分解斜視図である。
【図５】 図３のＹ−Ｙ線を含む断面を矢印方向に見た概略図である。
【図６】 突出掛合片の平面図である。
【図７】 クラッチ構造を、図３の紙面裏側から回転テーブルを省略して表した底面図である。
【図８】 クラッチ構造を、図３の紙面裏側から回転テーブルを省略して表した底面図である。
【図９】 クラッチ構造の作用を示す平面図である。
【図１０】 円柱体駆動機構（駆動構造）の概略図である。
【図１１】 変形クラッチ構造の分解斜視図である。
【図１２】 変形クラッチ構造の動作を示す平面図である。
【図１３】 クラッチ構造を含む短尺筒体４０の部分破断図である。
【図１４】 図１１のクラッチ構造の拡大図である。
【図１５】 従来の揚送装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 揚送研磨装置
２ 外筒
３ 内部空間
５ 外筒本体
６ 片開きドア
８ 円柱体
１０ 螺旋溝
１２ 研磨シート
１３ 挿入板
１４ 玉送出ユニット
１５ 排出ノズル
１６ 導入手段
１８ ベース
１９ 玉集め室
２０ 周囲ボックス
２１ 投入転動面
２２ 下流転動面
２３ 段差傾斜面
２４ 連結傾斜面
２５ 上流転動面
３０ 駆動モータ
３１ 出力軸
３２ ベルト
３３ 回転軸
４０ 短尺筒体
４２ 案内部材
４４ 導入孔
４６ 環状鍔部
４７ 外周
４８ クランプ
５１ 駆動手段
５２ 第１の駆動ギア
５３ 第２の駆動ギア
５４ 第１の従動ギア
５５ 第２の従動ギア
５６ 回転テーブル
５７ 第１のアイドルギア
５８ 第２のアイドルギア
６０ クラッチ構造
６１ 掛合凹部（掛合部）
６２ 掛合機構部
６３ 突出掛合片
６４ 可動支持部材
６５ 支持溝
６６ 収納溝
６７ 終端部
６８ 可撓アーム
６９ 先端部
７３ ねじ
７５ 前方掛合片
７６ 後方掛合片
７７ 切欠部
７８ 前方先端面
８０ クラッチ構造
８２ 掛合機構部
８４ 突出掛合片
８４ｂ スライド鍔部
８４ｅ 中空部
８４ｔ 球面先端部
９０ コイルバネ
９７ 環状鍔部
９８ 貫通孔
９９ 回転テーブル
１００ 変形クラッチ構造
１０２ 筒体固定リング
１０４ 中央凹部
１６２ 掛合機構部
１６４ 可動支持プレート
１６５ 支持溝
１６６ 収納溝
２０１ 従来装置
２０３ 螺旋溝
２０５ 円柱体
２０７ 案内部材
２０９ 導入機構
２１１ 短尺筒体
２１３ 導入孔
２１５ 案内片
２１７ 駆動構造
２１９ 回転テーブル
Claims (7)
- 外周面に螺旋溝群が形成された円柱体と、
前記円柱体を回転駆動するための円柱体駆動機構と、
前記螺旋溝群に導入された球状体群を案内するための案内部材と、
前記螺旋溝群に球状体群を導入するために前記円柱体の下端部を同心的に囲む短尺筒体と、を備える球状体揚送装置において、
前記短尺筒体を回転駆動するための駆動構造と、
前記短尺筒体と前記駆動構造とを連結するためのクラッチ構造と、を備え、
前記クラッチ構造は、前記短尺筒体に加わった過負荷を検知したときに前記駆動構造との連結を解除するように構成され、
前記円柱体駆動機構は、前記駆動構造との連結を解除した後であっても、前記円柱体を継続して回転するように構成されている
ことを特徴とする球状体揚送装置。 - 前記駆動構造は、前記短尺筒体を摺動可能に載置するための回転テーブルを含み、
前記クラッチ構造は、前記短尺筒体と前記回転テーブルとの間を連結するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載した球状体揚送装置。 - 前記短尺筒体は、前記短尺筒体下端部から放射方向に延びる環状鍔部を含み、
前記クラッチ構造は、前記環状鍔部に設けられた掛合部と、前記回転テーブルに設けられた掛合機構部と、を含み、
前記掛合機構部は、前記掛合部と掛合する突出掛合片と、当該突出掛合片を進退可能に支持する可動支持部材と、当該可動支持部材を少なくとも突出方向に付勢するための付勢手段と、を含み、
前記掛合部と前記突出掛合片とは、加わった過負荷によって前記短尺筒体の回転速度と前記回転テーブルの回転速度との間に差が生じて当該掛合部と当該突出掛合片との相対位置がずれたときに、前記付勢手段の付勢力に抗しながら当該突出掛合片を後退方向に押し込むような形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載した球状体揚送装置。 - 前記掛合部は、前記環状鍔部外周に形成された掛合凹部によって構成され、
前記付勢手段は、前記突出掛合片両側部から側方に延びる可撓性を有する可撓アームによって構成され、
前記可動支持部材には、前記突出掛合片を進退方向にスライド可能に支持するための支持溝と、当該支持溝を横切って形成された前記両可撓アームを収納するための収納溝と、が形成され、
前記収納溝は、両可撓アームの両先端部が当接する両終端部を備えるとともに当該両先端部を支点として当該両可撓アームが撓みうる形状に形成され、
前記突出掛合片は、前記両可撓アームの撓みに応じて生じる応力によって少なくとも突出方向に押圧されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載した球状体揚送装置。 - 前記突出掛合片と前記両可撓アームとは、一体成形された可撓性合成樹脂材によって構成されていることを特徴とする請求項４に記載した球状体揚送装置。
- 前記付勢手段は、付勢力の大きさを可変設定できるように構成されていることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載した球状体揚送装置。
- 外周面に螺旋溝群が形成された円柱体と、
前記円柱体を回転駆動するための円柱体駆動機構と、
前記螺旋溝群に導入された球状体群を案内するための案内部材と、
前記螺旋溝群に球状体群を導入するために前記円柱体の下端部を同心的に囲む短尺筒体と、を備える球状体揚送装置において、
前記短尺筒体を回転駆動するための駆動構造と、
前記短尺筒体と前記駆動構造とを連結するためのクラッチ構造と、を備え、
前記クラッチ構造は、前記短尺筒体に加わった過負荷を検知したときに前記駆動構造との連結を解除するように構成され、
前記クラッチ構造が前記駆動構造との連結を解除する際に、前記円柱体回転機構に含まれる駆動モータへの電力供給を遮断するように構成されていることを特徴とする球状体揚送装置。
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